Pedro Miguel Lopes Bravo
Licenciatura em Engenharia Mecânica
Estudo de Melhoria do Planeamento e
Controlo da Manutenção numa
Empresa Metalomecânica
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica
Orientador: Professora Doutora Helena Victorovna
Guitiss Navas, Professora Auxiliar, FCT-UNL
Presidente: Prof. Doutor Jorge Joaquim Pamies Teixeira
Arguentes: Prof. Doutor Fernando Manuel Martins Cruz
Prof. Doutor José António Mendonça Dias
Vogal: Prof. Doutora Helena Victorovna Guitiss Navas
V
Copyright
Copyright em nome de Pedro Miguel Lopes Bravo, da FCT/UNL e da UNL.
VII
Agradecimentos
A todos aqueles que contribuíram para a realização desta dissertação, o meu sincero agradecimento, em especial:
À Professora Helena V. G. Navas pelo conhecimento e saber que me foi transmitido, pela paciência, confiança, e disponibilidade que demonstrou sempre ao longo deste trabalho.
À Empresa A. J. Costa (Irmãos), pela oportunidade de realizar este trabalho.
A toda a minha família, em especial aos meus pais e irmã, Ezequiel, Maria e Filipa pelo apoio e incentivo sempre presentes, bem como no empenho interessado e atuante com a minha formação universitária.
À minha namorada e amiga Inês, pela força, incentivo, paciência e compreensão que demonstrou com os meus horários durante a realização deste trabalho.
A todos os meus amigos que de forma sábia me aconselharam e apoiaram em todos os momentos.
IX
Resumo
A presente dissertação foi elaborado no âmbito da realização de um estágio numa empresa do sector eletromecânico fabricante de equipamento hospitalar, sendo o objetivo deste trabalho, analisar e melhorar as metodologias para o planeamento e controle da manutenção.
Ao longo do texto, são realçadas as atividades realizadas para todas as etapas de melhoria do planeamento e controle da manutenção, pois cada procedimento é importante para atingir os objetivos. Apresentam-se também as atividades e fluxos a serem seguidos para a execução dos processos dentro desta área. São descritas as fases necessárias para a elaboração de um plano de manutenção, assim como a sua importância dentro de toda a estrutura organizacional da empresa. É destacada a importância e as vantagens da implantação de um sistema informatizado capaz de dar todo o suporte necessário para o planeamento e controlo da manutenção na empresa.
Palavras-chave
XI
Abstract
This thesis is the result of an internship in a company operating in the electro mechanic sector, hospital equipment maker, and the aim of this research, analyze and improve methodologies for planning and controlling maintenance.
Throughout the text, are highlighted the activities undertaken to improve all stages of planning and control of maintenance, because each procedure is important in achieving objectives. It also presents the activities and flows to be followed for the execution of processes within this area. There are described the steps required to prepare a maintenance plan, as well their importance within the entire organizational structure of the company. It highlighted the importance and the advantages of implementing a computerize system capable of providing all the necessary support for the planning and control of maintenance in company.
Keywords
XII
XIII
Índice
Copyright ____________________________________________________________ V
Agradecimentos ______________________________________________________ VII
Resumo _____________________________________________________________ IX
Abstract ____________________________________________________________ XI
Índice _____________________________________________________________ XIII
Índice Figuras _____________________________________________________ XVII
Índice Tabelas ______________________________________________________ XIX
Nomenclatura _______________________________________________________ XX
1
Introdução _______________________________________________________ 1
1.1 Enquadramento e Objetivos ___________________________________________ 1
1.2 Estrutura da Dissertação ______________________________________________ 1
2
Empresa A. J. Costa (Irmãos) Lda. ____________________________________ 3
2.1 Introdução __________________________________________________________ 3
2.2 Esterilização ________________________________________________________ 4
3
Manutenção Industrial _____________________________________________ 5
3.1 Introdução __________________________________________________________ 5
3.2 História da Manutenção ______________________________________________ 5
3.3 Conceito da Manutenção ______________________________________________ 6
3.4 Normalização _______________________________________________________ 7
3.5 Missão da Manutenção _______________________________________________ 8
3.6 Objetivos da Manutenção _____________________________________________ 8
3.7 Importância da Manutenção ___________________________________________ 9
3.8 Manutenção e Ambiente _____________________________________________ 10
3.9 Manutenção e Qualidade _____________________________________________ 10
3.10 Tipos de Manutenção ________________________________________________ 10
3.10.1 Manutenção Corretiva ___________________________________________________ 10
3.10.2 Manutenção Preventiva __________________________________________________ 11
3.10.3 Manutenção Preditiva ___________________________________________________ 12
3.11 TPM – Manutenção Produtiva Total ___________________________________ 20 3.12 RCM – Manutenção Centrada na Fiabilidade ___________________________ 22
3.12.1 Fiabilidade ____________________________________________________________ 24
3.12.2 Manutibilidade ________________________________________________________ 25
XIV
3.13 Engenharia de Manutenção ___________________________________________ 26
3.14 Estratégias de Manutenção ___________________________________________ 27
3.14.1 Definição das Estratégias de Manutenção ____________________________________ 27
3.15 Qualidade na Manutenção ____________________________________________ 28
3.16 PCM - Planeamento e Controlo da Manutenção __________________________ 29
3.16.1 Programa de manutenção ________________________________________________ 30
3.16.2 Planificação de Manutenção ______________________________________________ 31
3.16.3 Planeamento de Manutenção ______________________________________________ 32
3.16.4 Preparação e Lançamento de Trabalhos _____________________________________ 34
3.16.5 Controlo e Registos de Manutenção ________________________________________ 34
3.17 Sistemas Informatizados no Planeamento e Controlo da Manutenção ________ 34
4
Processo Produtivo na Empresa A. J. Costa (Irmãos) Lda. ________________ 37
4.1 Resumo do Processo Produtivo ________________________________________ 37
4.2 Layout da Área de Produção __________________________________________ 38
4.2.1 Secção 2 – Corte e Quinagem _______________________________________________ 38
4.2.2 Secção 5 – Mecânica ______________________________________________________ 38
4.2.3 Secção 6 – Soldadura ______________________________________________________ 38
5
Análise das Atuais Atividades de Manutenção na Empresa A. J. Costa (Irmãos)
Lda. ________________________________________________________________ 39
5.1 Manutenção Corretiva _______________________________________________ 39
5.2 Manutenção Preventiva ______________________________________________ 40
6
Planeamento e Controlo da Manutenção na Empresa A. J. Costa (Irmãos) Lda.
41
6.1 Equipamento Produtivo Selecionado para o Plano de Manutenção __________ 41 6.2 Manutenção Necessária para os Equipamentos Selecionados _______________ 42 6.3 Codificação dos Equipamentos e Itens Sujeitos a Manutenção ______________ 44 6.4 Proposta para Sistema Informatizado de Planeamento da Manutenção ______ 45
6.5 Programa de Manutenção ____________________________________________ 46
6.5.1 Equipamentos ___________________________________________________________ 47
6.5.2 Peças __________________________________________________________________ 53
6.5.3 Mão-de-Obra ____________________________________________________________ 55
6.5.4 Relatório de Serviço ______________________________________________________ 57
6.5.5 Ordem de Serviço ________________________________________________________ 60
6.5.6 Planeamento ____________________________________________________________ 63
7
Conclusões e Sugestões para Trabalhos Futuros ________________________ 67
7.1 Conclusões _________________________________________________________ 67
7.2 Sugestão para futuros trabalhos a desenvolver ___________________________ 68
XV
XVII
Índice Figuras
Figura 2.1 – Equipamentos e acessórios AJC (http://www.ajcostairmaos.com/index.php/) ... 3
Figura 3.1 - Iceberg de custos (Cabral,1998) ... 9
Figura 3.2 - Esquema de execução da manutenção preditiva ... 12
Figura 3.3 - Termografia num sistema elétrico (Sullivan,2004) ... 15
Figura 3.4 - Termografia num sistema mecânico (Sullivan,2004) ... 15
Figura 3.5 - Câmara termográfica (http://www.archiproducts.com) ... 16
Figura 3.6 - Análise de lubrificante (http://ctgls.com.au/oil-cleanliness-iso-4406/) ... 17
Figura 3.7 - Análise de ultrassons (http://www.multierri.com.br/) ... 18
Figura 3.8 - Análise de vibrações (http://www.fluke.com) ... 19
Figura 3.9 - Análise de motor (http://www.ips.us/field-services/predictive-preventive-maintenance/) ... 20
Figura 3.10 - Tempo médio entre falhas ... 24
Figura 3.11 - Distribuição de avarias (Monchy,1989) ... 25
Figura 3.12 - Estrutura de código ... 31
Figura 4.1 - Esquema do processo produtivo ... 37
Figura 5.1 - Plano de manutenção preventiva anexado ao equipamento ... 40
Figura 6.1 - Menu Manutenção ... 46
Figura 6.2 - Menu Manutenção 2013 ... 46
Figura 6.3 - Menu 1. Equipamentos ... 47
Figura 6.4 - Menu 1.1 Secção 2 ... 47
Figura 6.5 - Menu 1.1.3 Quinadeira (202.03) ... 48
Figura 6.6 - Folha de cálculo do desempenho ... 51
Figura 6.7 - Pasta do histórico do equipamento 202.03 ... 52
Figura 6.8 - Gráfico de gastos em peças ... 55
Figura 6.9 - Gráfico de horas de mão-de-obra ... 56
Figura 6.10 - Menu 3. Relatório de Serviço ... 57
Figura 6.11 - Relatório de serviço ... 58
Figura 6.12 - Pasta do histórico dos relatórios de serviço ... 59
Figura 6.13 - Menu 6. Ordem de Serviço ... 61
Figura 6.14 - Ordem de serviço ... 62
Figura A.1 - Planta da empresa A.J. Costa (Irmãos) ... 73
Figura A.2 - Layout da secção de corte e quinagem ... 74
Figura A.3 - Layout da secção de mecânica ... 75
Figura A.4 - Layout da secção de soldadura ... 76
Figura B.1 - Guilhotina "ADIRA" modelo GHO-1030... 77
Figura B.2 - Quinadeira "ADIRA" modelo “QHA 4512” ... 77
Figura B.3 - Quinadeira "ADIRA" modelo “QH 6025” ... 78
Figura B.4 - Quinadeira "ADIRA" modelo “QH 6025” ... 78
Figura B.5 - Máquina de cantos "FIM" modelo “V204”... 79
Figura B.6 - Engenho de furar "STRANDS" modelo “S68” ... 79
Figura B.7 - Máquina de corte por jacto de água "Flying Bridge" modelo “5015” ... 80
Figura B.8 - Máquina de corte por jacto de água "WMC" modelo “3020” ... 80
Figura B.9 - Prensa mecânica "Mecânica Exacta" modelo “CPE90” ... 81
Figura B.10 - Prensa hidráulica "ADIRA" modelo “PHDM 400 tons.” ... 81
XVIII
Figura B.12 - Centro maquinação C.N.C. "LAGUN " modelo “MC1000” ... 82
Figura B.13 - Centro maquinação C.N.C. "MTE" modelo “BF-2200” ... 83
Figura B.14 - Torno C.N.C. "TRAUB" modelo “TNM 42” ... 83
Figura B.15 - Torno C.N.C. "VICTOR" modelo “V. Turn –16” ... 84
Figura B.16 - Torno C.N.C. "DAEWOO" modelo “PUMA 400” ... 84
Figura B.17 - Serrote Fita "MEGA" modelo “BS-300ª” ... 85
Figura B.18 - Engenho de furar “PowerShop” modelo “L-1”... 85
Figura B.19 - Máquina de soldar MIG "FRONIUS" modelo “Transpluls Synergetic 2700” ... 86
Figura B.20 - Máquina de Soldar MIG "FRONIUS" modelo “Transpluls Synergetic 2700” ... 86
Figura B.21 - Máquina de Soldar TIG "MIGATRONIC" modelo “Navigator 3000” ... 87
Figura B.22 - Máquina de Soldar TIG "HOBART" modelo “TigWave 250” ... 87
Figura B.23 - Máquina de soldar TIG "FRONIUS" modelo “FK2200” ... 88
Figura C.1 - Peças cortadas e quinadas na secção de corte e quinagem ... 89
Figura C.2 - Peças fresadas, furadas e roscadas na secção de mecânica ... 89
Figura C.3 - Peças torneadas na secção de mecânica ... 90
Figura C.4 - Peças soldadas na secção de soldadura ... 90
Figura D.1 - Relatório de assistência técnica externa ... 91
Figura D.2 - Plano de manutenção preventiva ... 92
Figura D.3 - Plano de lubrificação CASTROL para um equipamento ... 93
Figura D.4 - Desenho técnico do equipamento 202.03 ... 94
Figura H.1 - Viscosímetro ... 107
XIX
Índice Tabelas
Tabela 3.1 - Periodicidade de Manutenção Preditiva (Mariano,2009) ... 14
Tabela 6.1 - Equipamento selecionado para o planeamento ... 41
Tabela 6.2 - Codificação ... 44
Tabela 6.3 - Tabela de manutenção do equipamento de código 202.03 ... 53
Tabela 6.4 - Tabela do histórico de peças ... 54
Tabela 6.5 - Tabela de mão-de-obra ... 56
Tabela 6.6 - Tabela de registos de relatórios de serviço ... 60
Tabela 6.7 - Tabela de planeamento da manutenção ... 64
Tabela E.1 - Tabela de lubrificação dos equipamentos da secção 2 ... 95
Tabela E.2 - Tabela de lubrificação dos equipamentos da secção 5 ... 96
Tabela E.3 - Tabela de lubrificação dos equipamentos da secção 6 ... 97
Tabela F.1 - Tabela de manutenção dos equipamentos da secção 2 ... 98
Tabela F.2 - Tabela de manutenção dos equipamentos da secção 5 ... 101
Tabela F.3 - Tabela de manutenção dos equipamentos da secção 6 ... 104
XX
Nomenclatura
AJC, A.J.Costa
AISI, American Iron Steel Institute
APMI, Associação Portuguesa de Manutenção Industrial
CTMF, Curva tempo médio de falha
CT, Comissão Técnica
CEN/TC, Comissão Técnica Europeia
CNC, Computer Numerical Control
DEMI, Departamento Engenharia Mecânica e Industrial
DOP, Disponibilidade Operacional
D, Disponibilidade
Di, Disponibilidade Intrínseca
Do, Disponibilidade Operacional
EUA, Estados Unidos da América
FCT-UNL, Faculdade Ciências e Tecnologia-Universidade Nova de Lisboa
Hz, Hertz
ISM, Itens Significativos para Manutenção
IR, Infrared
JMA, Japan Management Association
MIG, Metal Inert Gas
MCA, Motor Circuit Analysis
MCSA, Motor Current Signature Analysis
MC, Manutenção Corretiva
MP, Manutenção Preventiva
MPD, Manutenção Preditiva
XXI
MTTR, Mean Time to Repair
MTTF, Mean Time to Failure
NP EN, Norma Portuguesa Norma Europeia
N, Numero de Avarias
ONS, Organismo de Normalização Setorial
OEE, Overall Equipment Efficiency
OT, Ordem Trabalho
OS, Ordem Serviço
PCM, Planeamento e Controlo da Manutenção
RCM, Reliability Centered Maintenance
TIG, Tungsten Inert Gas
TBF, Time Between Failures
TPM, Total Productive Maintenance
TTR, Time to Repair
Tfe, Tempo de Funcionamento Efetivo
Tf, Tempo de Funcionamento
Tpar, Tempo de Paragens
Tv, Taxa de Velocidade
Tct, Tempo do Ciclo Teórico
Tcr, Tempo do Ciclo Real
Tfu, Taxa de Funcionamento Útil
Tq, Taxa Qualidade
VBA, Visual Basic for Applications
KPI, key performance indicators
1
1
Introdução
1.1
Enquadramento e Objetivos
A proposta de realização desta dissertação surgiu com a oportunidade de realização de um estágio profissional numa empresa do ramo metalomecânico, fabricante de equipamentos hospitalares.
A presente dissertação tem como objetivo analisar as metodologias e atividades de manutenção existentes atualmente na empresa, assim como estudar novos métodos para melhorar todo o processo de manutenção. Pretende-se analisar e aplicar novas metodologias de manutenção, através de um novo plano, com o objetivo de ajudar a empresa a ter menos paragens de produção e gastos com intervenções corretivas, permitindo ter saúde financeira para introduzir os seus produtos no mercado, com qualidade superior e preço competitivo.
A empresa A.J. Costa (Irmãos) fabrica e comercializa esterilizadores a vapor, lavadores desinfetadores, e vários acessórios do ramo hospitalar. É uma pequena média empresa, com 60 anos de história, que possui um vasto leque de equipamentos produtivos, com diferentes características e idades, onde um bom plano de manutenção é fundamental. Nesse sentido surgiu a oportunidade de desenvolver um projeto conjunto, entre a A.J. Costa (Irmãos) e o DEMI, FCT-UNL, para o estudo de melhorias das ações de manutenção na empresa.
1.2
Estrutura da Dissertação
A presente dissertação encontra-se dividida em sete capítulos, ao longo dos quais se distribuem as seguintes matérias tratadas.
No capítulo 1 é efetuada uma pequena introdução ao tema da dissertação, e é apresentada a estrutura da mesma.
No capítulo 2 é efetuada uma apresentação á empresa A.J. Costa (Irmãos) e ao seu ramo de trabalho.
No capítulo 3 é efetuada uma apresentação sobre a manutenção industrial. Este capítulo encontra-se dividido em dezassete subcapítulos:
No subcapítulo 3.1 faz-se uma introdução á manutenção.
No subcapítulo 3.2 é descrita a história da manutenção e a sua evolução.
No subcapítulo 3.3 são referenciados vários conceitos de manutenção por diversos autores.
No subcapítulo 3.4 são descritas as normas referentes á manutenção.
No subcapítulo 3.5 é apresentada a missão da manutenção.
No subcapítulo 3.6 são apresentados os diferentes objetivos da manutenção.
2
No subcapítulo 3.8 é conjugada a relação entre a manutenção e o ambiente.
No subcapítulo 3.9 é conjugada a relação entre a manutenção e a qualidade.
No subcapítulo 3.10 são explicados os diversos tipos de manutenção existentes.
No subcapítulo 3.11 é apresentada a temática manutenção produtiva total.
No subcapítulo 3.12 é apresentada a temática manutenção centrada na fiabilidade.
No subcapítulo 3.13 é definida a engenharia de manutenção.
No subcapítulo 3.14 são apresentadas estratégias de manutenção.
No subcapítulo 3.15 é apresentado a qualidade na manutenção.
No subcapítulo 3.16 é apresentada a temática planeamento e controlo da manutenção.
No subcapítulo 3.17 são apresentadas as vantagens de aplicar sistemas informatizados no planeamento e controlo da manutenção.
No capítulo 4 é apresentado o processo produtivo da empresa AJC. Este capítulo é dividido em dois subcapítulos:
No subcapítulo 4.1 é feito um resumo do processo produtivo.
No subcapítulo 4.2 é feita uma descrição ao layout d a área de produção.
No capítulo 5 é analisado o atual processo de manutenção na empresa. Este capítulo é dividido em dois subcapítulos:
No subcapítulo 5.1 é descrito o atual processo de manutenção corretiva.
No subcapítulo 5.2 é descrito o atual processo de manutenção preventiva.
No capítulo 6 é descrito o planeamento e controlo da manutenção na empresa. O capítulo é dividido em cinco subcapítulos:
No subcapítulo 6.1 é feita uma apresentação dos equipamentos produtivos selecionados para o plano de manutenção.
No subcapítulo 6.2 é apresentada a manutenção necessária ao equipamento selecionado.
No subcapítulo 6.3 é explicada a codificação dos equipamentos e itens sujeitos a manutenção.
No subcapítulo 6.4 é apresentada e explicada a proposta de implementação de um sistema informático para o planeamento e controlo da manutenção.
No subcapítulo 6.5 é descrito e explicado todo o programa de manutenção.
No capítulo 7 são apresentadas as conclusões desta dissertação, bem como sugestões de futuros trabalhos a desenvolver. Este capítulo divide-se em dois subcapítulos:
No subcapítulo 7.1 são apresentadas as conclusões.
3
2
Empresa A. J. Costa (Irmãos) Lda.
2.1
Introdução
Com o objetivo de fazer face às necessidades médico-hospitalares, surgiu em 1953 a A.J. Costa (Irmãos), uma empresa inovadora, fabricante de esterilizadores a vapor, lavadores desinfetadores, geradores de vapor e vários utensílios em aço inoxidável.
Com 60 anos de experiência, investigação e desenvolvimento, a AJC possui uma vasta gama de equipamentos que se ajustam inteiramente às necessidades de qualquer hospital, clínica ou laboratório, introduzindo sempre tecnologias inovadoras, na conceção, fabrico e montagem dos mesmos garantindo fiabilidade e qualidade distinta. (http://www.ajcostairmaos.com/index.php/)
Na figura 2.1está representada a gama de equipamentos e acessórios fabricados.
Figura 2.1 – Equipamentos e acessórios AJC (http://www.ajcostairmaos.com/index.php/)
Todos os equipamentos e acessórios são fabricados em aço inoxidável altamente resistente à corrosão, AISI 316 e AISI 304.
A conceção de um equipamento dá-se em várias etapas desde a ordem de fabrico até ao produto final. Uma grande parte dos componentes é fabricada na empresa, onde a matéria-prima é trabalhada e transformada por equipas especializadas nas secções de corte e quinagem, soldadura e mecânica.
4
2.2
Esterilização
(Luqueta,2007) A utilização do vapor como agente para esterilizar, é uma prática comum mesmo antes dos primeiros estudos de microbiologia comprovarem a sua eficácia.
Segundo antigos registos, o uso de vapor para a conservação de alimentos foram feitos no século XVI mas foi a partir do século XIX que se começou a usar esta técnica para esterilizar artigos, materiais, alimentos, entre outros.
Um esterilizador funciona com uma fonte de calor na base do dispositivo que gera energia necessária para a vaporização da agua no seu interior, e á medida que o vapor vai sendo gerado, a mistura ar – vapor vai sendo retirada por uma válvula na parte superior do recipiente, até se obter o máximo de vapor saturado, a uma dada temperatura e pressão, iniciando-se a contagem de tempo de exposição, para realizar um determinado ciclo. Ao terminar o ciclo, descarrega-se o vapor da câmara e retira-se o material estéril.
5
3
Manutenção Industrial
3.1
Introdução
(Lima,2012) Do latim manus tenere surgiu a palavra manutenção, que significa manter o que se
tem e está na história desde o inico da utilização de instrumentos para a produção. Com a Revolução Industrial no início do seculo XVIII, veio a grande capacidade de produção, em que a presença de equipamentos sofisticados de alta produtividade trouxe os custos elevados de inatividade. Com esta realidade percebeu-se que não basta ter equipamento produtivo, é necessário saber tirar o máximo partido de forma racional. Baseado nesta ideia, as técnicas de organização, planeamento e controle nas empresas sofreram uma enorme evolução.
(Monchy,1989) Foi durante a Segunda Guerra Mundial que a manutenção se afirmou com uma necessidade absoluta, notando-se um grande desenvolvimento nas técnicas de organização. “Manutenção” decorre de um vocábulo militar, que nas companhias de combate significava, manter todos os homens e seus equipamentos a um nível constante de operação. Na década de 1950, aparece efetivamente o termo “manutenção” nos EUA e na Europa, que se consolida rapidamente ocupando aos poucos os meios produtivos das empresas, no seguimento da palavra “conservação”.
Devido ao rápido aperfeiçoamento dos instrumentos de produção, e ao firme crescimento dos meios de comunicação, o capitalismo arrasta os povos ao consumo, mesmo os dos países mais pobres. Para que estes consigam “sobreviver” neste contexto, é necessário que os meios de produção adquiram tecnologia de ponta, excelentes recursos humanos, programas de qualidade sólidos, produtos competitivos e também um eficaz plano de manutenção, tornando o produto final mais acessível a todos.
O planeamento e controlo da manutenção é vital para a saúde de uma empresa. É a manutenção industrial que é responsável por manter os equipamentos em excelentes condições, permitindo á empresa ter saúde financeira para introduzir os seus produtos no mercado, com qualidade superior e preço competitivo.
Este trabalho tem como objetivo entender e criar um plano de manutenção numa empresa. A introdução de metodologias organizacionais é crucial, e devido á evolução no campo da informática e eletrónica o trabalho é cada vez mais fiável e eficiente. Porém a introdução de uma nova tecnologia só apresenta bons resultados se for praticada por pessoas treinadas para a total utilização das facilidade e benefícios oferecidos.
3.2
História da Manutenção
(Pascoli, 1994) Foi no seculo X que se registou os primeiros indícios de manutenção, quando os
Vikings dependiam bastante da manutenção para manter os barcos e equipamento em boas
condições para as batalhas.
Foram nos últimos 100 anos que a história e o desenvolvimento da manutenção acompanharam o desenvolvimento industrial.
(Tavares,1999) Em 1914 a manutenção era praticada pelo próprio pessoal da empresa, tendo uma importância secundaria. Com a primeira guerra mundial e as exigências do sistema produtivo, Henry Ford criou equipas para controlar e garantir o bom funcionamento dos
6
(Pinto, A. 2002) Nos últimos 30 anos a manutenção desenvolveu-se bastante, dividindo-se em três gerações, cada uma delas com as suas características e contributos.
A primeira geração corresponde ao período antes da segunda guerra mundial, período em que a indústria era pouco mecanizada, surgindo a manutenção corretiva. Este tipo de manutenção é aplicado quando existe uma falha num equipamento ou no ativo da empresa, restabelecendo o seu normal funcionamento.
A segunda geração inicia-se com a segunda guerra mundial, dando inicio á manutenção preventiva. É nesta época que se começa a analisar os custos da manutenção. Começa-se a dar outra importância ocupando uma posição hierárquica ao nível da própria produção. É nesta altura que é criada a Engenharia de Manutenção com o intuito de desenvolver e planear a manutenção, e na década de 60 com o aparecimento do computador, a manutenção começa a utilizar métodos de controlo computorizados.
A manutenção preventiva caracteriza-se pela intervenção, em determinados intervalos de tempo antecipando possíveis falhas.
A partir da década de 70 inicia-se a terceira geração, altura em que os conceitos da manutenção preventiva são fundamentados na performance e no desempenho dos equipamentos. Surge a manutenção preditiva através de técnicas que fornecem diagnósticos preliminares de falhas dos equipamentos.
A partir desta altura, impulsionadas pelo aumento da competitividade e pelo desenvolvimento tecnológico surgem rápidas transformações nas organizações, levando as empresas a autenticas revoluções nos seus sistemas produtivos.
A manutenção deve ser gerida através de uma administração moderna, agindo estrategicamente através de um processo de gestão, contribuindo para a eficácia do processo produtivo.
3.3
Conceito da Manutenção
Atualmente existem várias definições de manutenção, dependendo das diferentes referências bibliográficas.
(Monchy,1989) “ elemento chave tanto para a produtividade das indústrias quanto para a qualidade dos produtos. É um desafio industrial que implica, voltar a discutir as estruturas atuais inertes e promover métodos adaptados á nova natureza dos materiais.”
(Pinto, C., 1999) “uma combinação de ações de gestão, técnicas e económicas, aplicadas a bens ou equipamentos para otimização do seu ciclo de vida.”
(Monks,1987) ”uma atividade desenvolvida com o intuito de manter o equipamento ou outros bens, em condições de melhor apoiar e corresponder às metas organizacionais.”
7
(APMI,2011), Definida pela norma NP EN 13306:2007, “ Combinação de todas as ações técnicas, administrativas e de gestão, durante o ciclo de vida de um bem, destinadas a mantê-lo ou repô-lo num estado em que ele pode desempenhar a função requerida.”
3.4
Normalização
As Normas são acordos documentados e voluntários, originadas de um acordo entre partes interessadas, aprovados por um Organismo de Normalização reconhecido, que criam regras, guias ou características de produtos ou serviços, através de resultados consolidados, científicos, técnicos ou experimentais.
A Associação Portuguesa de Manutenção Industrial (A.P.M.I.) é o Organismo de Normalização Sectorial (O.N.S.) nos domínios da atividade “Manutenção Industrial” desde dezembro de 1991, e divulga a normalização na manutenção junto de todos os sectores da atividade da manutenção. (http://www.apmi.pt/normaliza%C3%A7%C3%A3o)
A CT94 é a Comissão Técnica coordenada pelo O.N.S. A.P.M.I. responsável pela elaboração de normas da atividade “Manutenção Industrial”, e que acompanha os trabalhos da Comissão Técnica Europeia, CEN/TC 319 “Maintenance Standardization”.
Tradução e Elaboração de NP (Normas Portuguesas) desenvolvidas pela CT 94:
NP EN 13306:2007– Terminologia da Manutenção
Norma Portuguesa editada que especifica termos genéricos e definições para as áreas técnicas, administrativa e de gestão da manutenção.
Não se aplica aos termos usados para a manutenção de aplicações informáticas. (http://www.apmi.pt/normaliza%C3%A7%C3%A3o)
NP EN 13269:2007 - Manutenção – Instruções para a preparação de contratos de manutenção
Norma Portuguesa editada que se aplica:
a relações entre contratantes e fornecedores de serviços de manutenção nacionais ou estrangeiros;
a toda a gama de serviços de manutenção incluindo o planeamento, a gestão e o controlo;
a todo o tipo de equipamento com exceção de programas informáticos, a menos que o programa informático seja sujeito a manutenção como parte integrante e em conjunto com o equipamento técnico.
NP EN 15341:2009– Manutenção – Indicadores de desempenho da manutenção
Esta norma portuguesa descreve um sistema de gestão de indicadores (KPI) para medir o desempenho da manutenção, sob a influência de diversos fatores, tais como: económicos, técnicos e organizacionais. Estes indicadores servem para a avaliação e melhoria da eficiência e eficácia de forma a atingir-se a excelência da manutenção dos bens imobilizados. (http://www.apmi.pt/normaliza%C3%A7%C3%A3o)
NP EN 13460:2009– Manutenção – Documentação para a manutenção
Esta norma portuguesa especifica as linhas de orientação geral para:
8
A informação/documentação a ser estabelecida durante a fase operacional do bem, de forma a apoiar necessidades da manutenção.
NP 4483:2009– Implementação de sistemas de gestão da manutenção
Esta norma portuguesa é um guia que tem por finalidade definir os requisitos de um sistema eficaz de gestão da manutenção, permitindo que as organizações definam uma política de manutenção e alcancem os objetivos de desempenho dos seus processos. A norma visa aumentar a satisfação do cliente através da aplicação eficaz do sistema, incluindo processos para melhoria contínua, tendo como base os requisitos do cliente e os requisitos regulamentares aplicáveis. (http://www.apmi.pt/normaliza%C3%A7%C3%A3o)
A normalização na manutenção tem muita importância, pois permite a universalidade de conceitos e termos na manutenção, a uniformização dos indicadores da manutenção e a uniformização da documentação técnica de manutenção.
3.5
Missão da Manutenção
A missão da manutenção segundo (Kardec,2002) é “Garantir a disponibilidade da função dos equipamentos e instalações de modo a poder atender a um processo de produção ou de serviço, com confiabilidade, segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados.”
(Pinto,V.,1994) A lubrificação, o ensaio, a limpeza, a reparação, a substituição, a modificação, a inspeção, a calibração, a revisão, ou o controlo de condições são exemplos de funções desempenhadas pela manutenção, coordenadas conforme as características e a função do equipamento, sistema ou instalação em questão.
A ação de manutenção abrange, não só equipamentos industriais, como também instalações de energia, gases ou fluidos, veículos, redes de comunicação, entre outros.
3.6
Objetivos da Manutenção
(Pinto,V.,1994) Os objetivos da manutenção devem estar perfeitamente enquadrados com os objetivos globais da empresa, desenvolvendo um trabalho positivo segundo vários pontos divergentes, tais como a segurança, qualidade, custo e produtividade.
A segurança das pessoas, dos equipamentos, da comunidade, deve ser um ponto sempre a ter em consideração na manutenção, não sendo negociável.
A qualidade é também um dos objetivos da manutenção, permitindo a um produto ou serviço ter todas as propriedades e características, determinando a sua aptidão para satisfazer as expectativas do cliente. Melhores rendimentos dos equipamentos, o mínimo de defeitos de produção e melhores condições de higiene.
O custo de produção é analisado pela manutenção com procura de soluções que minimizem o custo total do produto.
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Certamente, é bastante difícil otimizar todos estes fatores em simultâneo, sendo o objetivo da manutenção encontrar um plano estruturado compatível com os objetivos da empresa, para operar nas melhores condições de qualidade, custo, produção, e segurança.
3.7
Importância da Manutenção
(Pinto,V.,1994) A manutenção é de extrema importância sendo praticada por três razões fundamentais.
Por razões económicas, para maximizar o investimento feito em equipamentos e instalações, mantendo-os operacionais o máximo tempo possível. Para reduzir ao mínimo as interrupções, os desperdícios, o material não conforme, evitando reclamações. Reduzir também os consumos de energia e fluidos, e conseguir um melhor aproveitamento dos recursos humanos.
A figura 3.1 conhecida como o iceberg dos custos representa os custos diretos e os custos indiretos.
Figura 3.1 - Iceberg de custos (Cabral,1998)
Por razões legais, pois a legislação obriga a prevenir situações de insegurança como acidentes, situações de transtorno como ruido, fumos ou cheiros, situações de poluição como emissões gasosas, descargas liquidas e resíduos sólidos.
Por exemplo, o ruído e a vibração são duas formas de poluição bastante evidentes no meio industrial e no ambiente em geral, sendo a perda auditiva, causada por ruído excessivo no local de trabalho, considerada atualmente como a doença ocupacional mais comum na União Europeia. (https://osha.europa.eu/pt/topics/noise)
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3.8
Manutenção e Ambiente
(Pinto,V.1994) A poluição ambiental prejudica bastante o funcionamento dos ecossistemas, chegando a matar várias espécies animais e vegetais, onde também o homem é prejudicado, pois depende inteiramente dos recursos naturais para sobreviver.
A contaminação de águas, solos e ar ocorre com a libertação no meio ambiente de lixo industrial, gases poluentes, elementos químicos, entres outros.
Sejam, estas emissões, consequência da degradação ou desafinação dos equipamentos, é dever da manutenção intervir para reduzir o risco de fugas contaminantes.
3.9
Manutenção e Qualidade
(Pinto,V.,1994) Os consumidores cada vez mais exigentes, e a crescente legislação de normas comunitárias de qualidade, requerem especial atenção para com a qualidade do produto final.
A manutenção pode e deve proporcionar melhorias na qualidade do produto final. As próprias ações de manutenção, que objetivamente servem para mantem as boas condições de funcionamento dos equipamentos intervêm na qualidade do produto através da análise periódica de folgas e tolerâncias de mecanismos sujeitos a degradação garantindo o bom funcionamento dos mesmos, através da garantia de boa operação de mecanismos de controlo para estas mesmas ações de controlo serem rígidas, através da calibração de instrumentos de medida permitindo serem efetuadas as medições necessárias com rigor, e através da criação de boas condições ambientais para os equipamentos poderem operar em ótimas condições.
3.10
Tipos de Manutenção
Existe ainda, alguma confusão em relação a nomenclatura aplicada para definir os tipos de manutenção devendo-se á atribuição de nomes diferentes de uma indústria para outra, e á tradução de línguas estrangeiras.
Embora os nomes possam variar, os conceitos devem estar bem definidos, para ser possível aplicar um determinado tipo de manutenção consoante o tipo de equipamento.
3.10.1 Manutenção Corretiva
(Monchy,1989) A manutenção corretiva é um tipo de manutenção que se aplica apenas quando ocorre uma falha ou avaria num sistema ou componente. A tarefa da equipa de manutenção neste cenário é de reparar a avaria o mais rápido possível.
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É um tipo de manutenção que exige elevados tempos desde a deteção da avaria até o equipamento estar reparado. Com o objetivo de reduzir estes elevados tempos pode ser adotada a seguinte estratégia:
Meios humanos especializados e bons procedimentos de manutenção com objetivo de melhorar o tempo de resposta á falha
Intercâmbio para diminuir os tempos de paragem devido a substituição de componentes danificados
Projeto de equipamento com aspetos redundantes que viabilizem a sua utilização durante a reparação do equipamento de modo a reduzir os tempos de paragem
Projetos de equipamentos com fácil acesso reduzindo parcialmente o tempo despendido para aceder ao local da falha
Durante a fase do projeto, é necessário ter especial atenção ao fator humano em relação as dimensões e pesos dos componentes assim como as instruções de manutenção e todos os aspetos que podem reduzir o tempo na prática de manutenção corretiva
Os custos associados a este tipo de manutenção são os custos de reparo, tais como mão-de-obra, componentes substituídos, e consumíveis, e ainda custos pelo facto de a produção parar e vendas perdidas.
Para minimizar estes custos e acelerar o processo de reparação, existem medidas a ter em consideração, tais como o aumento das equipas de manutenção, ter sistemas sobressalentes ou secundários para substituir, e implementar procedimentos de emergência.
Infelizmente estas medidas são relativamente caras, e são eficazes só a curto prazo.
3.10.2 Manutenção Preventiva
(Monchy,1989) Na manutenção preventiva, o equipamento é sujeito a ações de manutenção antes de ocorrer a falha ou avaria. A frequência de ações de manutenção é planeada e aplicada conforme as necessidades determinadas.
A manutenção preventiva visa eliminar as inspeções e ações de manutenção desnecessárias para implementar ações de manutenção adicionais mais objetivas, ou seja, onde e quando for necessário e de concentrar os esforços nos itens mais críticos.
(Pinto, A. 2002) Quanto maior forem as consequências das falhas maior é a justificação para se implementar um sistema de manutenção preventiva. Esta análise implica um estudo dos custos de realizar a manutenção preventiva e o custo de operar o equipamento ate á avaria. A inspeção assume um papel crucial nas estratégias da manutenção preventiva. Inspeções estas que são planeadas com o objetivo de identificar uma ação corretiva antes que a falha ou avaria ocorram. A manutenção preventiva realizada em intervalos regulares resulta numa redução da taxa de falhas e avarias.
(Cabral,1998) De um modo mais abrangente este tipo de manutenção pretende:
Aumentar a fiabilidade dos equipamentos através da redução da ocorrência de avarias em serviço
Incrementar a vida útil de um determinado equipamento Regular a carga de trabalho
Melhorar o planeamento dos trabalhos Simplificar a gestão de stocks
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(Sullivan,2004) A manutenção preventiva permite um considerável aumento da vida útil de um determinado equipamento, reduzindo a ocorrência de falhas e uma consequente poupança de recursos sendo cerca de 12 a 18% menos dispendioso em relação á manutenção corretiva. Por outro lado não é possível eliminar totalmente a ocorrência de uma falha, sendo então necessário praticar manutenção corretiva. É necessário muito trabalho por parte dos responsáveis da manutenção devido á realização de várias tarefas nos demais equipamentos previamente estipulado. São também efetuadas substituições em diversos componentes desnecessariamente, pois a vida útil de cada um é diferente, não acontecendo a falha na altura estatisticamente prevista.
Estando envolvidos custos significativos na realização de manutenção preventiva, especialmente durante as paragens programadas, um bom planeamento é fundamental.
3.10.3 Manutenção Preditiva
(Sullivan,2004) A manutenção preditiva tem como objetivo detetar o aparecimento de algum tipo de degradação para a corrigir antes da deterioração significativa do componente ou equipamento. As capacidades de diagnóstico da manutenção preditiva têm evoluído bastante com os avanços em tecnologias de sensores nos últimos anos. A sua capacidade sensitiva, a redução de tamanho e, mais importante, o custo, abriram uma área totalmente nova para o profissional de manutenção.
A figura seguinte representa o esquema de execução da manutenção preditiva.
Figura 3.2 - Esquema de execução da manutenção preditiva
Como em qualquer introdução de uma nova tecnologia, a aplicação de formação adequada é de extrema importância pois é um tipo de manutenção que se tornou muito sofisticada e voltada para a tecnologia.
Manutenção Preditiva
Intervenção condicionada pelos dados de um parâmetro significativo
Análise da evolução dos parâmetros de funcionamento
Otimiza os custos com os materiais substituídos um pouco antes da rutura Condições de
intervenção
Dados para o diagnóstico
Aplicações
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A maioria dos especialistas do setor referem que para a aquisição deste tipo de equipamento é obrigatório uma devida implantação, formação de operadores, e equipamento de monitorização e reparação.
(Pinto, A. 2002) A aplicação da manutenção preditiva não dispensa os outros tipos de manutenção. Faz o acompanhamento direto das condições mecânicas, rendimento do sistema e outros indicadores para eliminar intervenções preventivas desnecessárias, diminuir custos e prazos das intervenções através do conhecimento antecipado dos defeitos a serem corrigidos.
O processo de manutenção preditiva permite elevar o tempo de vida dos componentes, incrementando a sua viabilidade de utilização. A ocorrência de falhas catastróficas vão sendo totalmente eliminadas e quando existem têm uma ocorrência relativamente baixa neste processo de manutenção. A necessidade de existência de stock de peças sofre um decréscimo substancial
pois é possível prever a ocorrência da falha no equipamento e consequente aplicação de processos de corretivos. Estudos realizados afirmam que a utilização de um programa de manutenção preditivo é mais económico 10 a 12% que a utilização de um programa preventivo. Do mesmo modo a manutenção corretiva, é 30 a 40% mais dispendiosa do que a utilização da manutenção preditiva. Para além do facto de poder existir um retorno de 10 vezes o investimento realizado, existe uma redução dos custos de manutenção entre 25% a 30%, caindo a ocorrência de avarias para valores de 70 a 75%. Sendo uma necessidade constante das empresas manterem a sua produção sem interrupções, a utilização deste tipo de manutenção permite reduzir a inatividade dos equipamentos em 35% a 45% em relação à utilização de manutenção corretiva, podendo a produção sofrer um aumento de 20 a 25%.
Como principais desvantagens associadas a este tipo de manutenção pode-se realçar o elevado custo dos equipamentos a adquirir. Do mesmo modo é imprescindível formar os técnicos de manutenção no modo de utilização dos demais equipamentos de monitorização, tendo este processo elevados custos associado.
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Tabela 3.1 - Periodicidade de Manutenção Preditiva (Adaptado de Mariano,2009)
Métodos Utilizados Equipamentos Vigiados Periodicidade da
Verificação
Medição de vibração Todas as máquinas giratórias de potência média ou máxima e/ou equipamentos críticos:
Motores; Redutores; Compressores; Bombas; Ventiladores.
3.000 a 1.500 horas
Análise dos óleos Redutores e circuitos
hidráulicos Motores
6 Meses
Termografia Equipamento de
alta-tensão
Distribuição de baixa-tensão Componentes
eletrónicos Equipamentos
com componentes refratários
12 Meses
3.10.3.1 Termografia
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Aplicações:
Sistemas Elétricos
a) b)
Figura 3.3 - Termografia num sistema elétrico (Sullivan,2004)
a) Imagem refletora da radiação na superfície do objeto b) Imagem do objeto
Sistemas Mecânicos
a) b)
Figura 3.4 - Termografia num sistema mecânico (Sullivan,2004)
a) Imagem refletora da radiação na superfície do objeto b) Imagem do objeto
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Figura 3.5 - Câmara termográfica (http://www.archiproducts.com)
3.10.3.2 Análise de Óleos
(Sullivan,2004) A análise de lubrificantes é uma das ferramentas da manutenção preditiva mais antigas, usada ainda hoje.
Como o nome indica, realiza, em laboratório, análises precisas dos lubrificantes conforme representado na figura 3.6, para definir o estado do óleo, o estado do sistema de lubrificação, e o estado do equipamento.
Para analisar o estado do óleo são realizados testes para determinar a sua viscosidade, índice de acidez, bem como a presença e / ou a eficácia dos aditivos de óleo, tais como aditivos anti desgaste, anti oxidantes, inibidores de corrosão e agentes anti espuma.
Para analisar a integridade do sistema de lubrificação são feitos testes ao teor de água, silicone e outros contaminantes, dependendo da conceção do sistema.
Para analisar o estado do equipamento é avaliado e quantificado a existência de partículas (ferro, cobre, níquel, estanho, crómio, alumínio, e chumbo) devido ao desgaste geradas pelo atrito entre peças metálicas.
Relacionando a degradação do sistema com os resultados da análise do lubrificante, é possível determinar práticas de manutenção ou práticas operacionais realizadas indevidamente, tais como a contaminação durante a mudança de óleo, a realização de uma limpeza inadequada após a reparação de uma avaria, a adição de um lubrificante improprio ou a má utilização do equipamento.
Existem vários tipos de testes específicos:
Teste de Água Karl Fisher – A concentração de água no lubrificante danifica as suas
propriedades assim como provoca a corrosão nos componentes, indicando também possíveis fugas. Este teste permite determinar a quantidade existente de água no lubrificante.
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Contagem de partículas – Através da contagem e análise do tamanho de partículas determina-se a performance e limpeza do óleo.
Teste de viscosidade – Este teste tem bastante relevância pois a viscosidade é a propriedade física mais importante de um lubrificante. Faz a medição da resistência de um lubrificante a fluir a uma determinada temperatura, indicando um número específico de viscosidade, que comparado com o óleo recomendado, se a diferença for de +- 15% é sinal de problema.
Espectroscopia FT-IR – Determina a composição química do lubrificante, permitindo analisar a degradação do mesmo, contaminações e a inclusão de aditivos.
Acidez – Mede a acidez do lubrificante. Uma elevada taxa de acidez é normalmente causada pela oxidação degradando as propriedades do lubrificante.
Existem empresas especializadas em realizar estes tipos de teste a um preço relativamente reduzido com resultados determinados num curto espaço de tempo, embora exista a hipótese de adquirir equipamentos próprios, e criar um laboratório permitindo obter resultados com mais rapidez e comodidade.
A figura 3.6 representa uma análise a um lubrificante realizado em laboratório.
Figura 3.6 - Análise de lubrificante (http://ctgls.com.au/oil-cleanliness-iso-4406/)
3.10.3.3 Análise Ultrassónica
(Sullivan,2004) Os ultrassons são ondas sonoras que percorrem uma distância relativamente curta da sua fonte, em linha reta não atravessando superfícies solidas, com um nível superior a 20 KHz não sendo portanto audíveis por seres humanos.
A maioria dos equipamentos que funcionam por rotação e muitos dos sistemas hidráulicos, ou que funcionam com fluidos, emitem padrões sonoros dentro da frequência ultrassónica. Qualquer alteração desta frequência, é sinal de alteração no funcionamento do equipamento, que pode ser fruto de desgaste dos componentes, fuga de fluidos, fuga num sistema de vácuo, entre outras causas possíveis. Estas alterações de frequências podem ser detetadas através de aparelhos com capacidade de detetar ultrassons conforme representado na figura 3.7, constituindo uma peça importante para a prática de manutenção preditiva.
Alem de traduzirem ondas de ultrassom em frequências ouvidas pelo ouvido humano, utilizam
softwares que permitem visualizar as frequências emitidas através de gráficos aumentando a
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Devido á característica de os ultrassons “viajarem” curtas distancias, ou de, em determinados casos, a análise ser de difícil acesso, podendo representar um risco para o operador, existem aparelhos concebidos com mais sensibilidade permitindo fazer a medição a partir de uma maior distancia.
Estes aparelhos são dos mais simples de utilizar e com custos mais reduzidos dentro das tecnologias da manutenção preditiva.
É possível aplicar esta tecnologia, em sistemas sob pressão ou vácuo (ar comprimido, caldeiras, tanques, condensadores, válvulas, permutadores de calor, entre outros), em sistemas mecânicos (motores, compressores, engrenagens, rolamentos, bombas, entre outros), e em sistemas elétricos (transformadores, disjuntores, caixas de junção, entre outros).
A figura 3.7 representa a análise de ultrassons num equipamento.
Figura 3.7 - Análise de ultrassons (http://www.multierri.com.br/)
3.10.3.4 Análise Vibratória
(Srinivasan,1982) A vibração mecânica, como o nome indica, é um tipo de vibração provocado por sistemas mecânicos e é definida como um movimento periódico das partículas de um corpo elástico, em direções opostas e alternadas desde a posição de equilíbrio, quando este mesmo equilíbrio é perturbado.
(Sullivan,2004) A vibração é um movimento cíclico em torno de uma posição de equilíbrio. Um motor em funcionamento gera vibração devido ao movimento de rotação dos componentes, sendo transmitida ao corpo exterior do mesmo. Esta transmissão de forças, é sensível ao toque humano. Mas existem, normalmente, vários componentes do motor ou equipamento em rotação, cada um deles produzindo o seu próprio padrão e nível de vibração. O nível e a frequência destas vibrações são diferentes, não sendo, portanto sensíveis ao toque humano.
É aqui que entram instrumentos de deteção de vibração conforme representado na figura 3.8, e
softwares de análise para fornecer a sensibilidade necessária. São usados sensores para
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A unidade de medida específica para melhor avaliar a condição de um equipamento, depende da sua velocidade de funcionamento e do seu design, não existindo limites de vibração absolutos
abaixo do qual o equipamento funciona indevidamente ou acima do qual irá avariar. Assim sendo é necessário criar um plano de manutenção estabelecendo limites acima dos quais é necessário tomar medidas.
O monitoramento e análise de vibração pode ser bastante útil para descobrir, e diagnosticar problemas em equipamentos rotativos tais como, transmissões por correia, rolamentos, engrenagens, entre outros.
Embora seja uma tecnologia bastante útil, o procedimento para uma adequada análise deve ser efetuado por indivíduos treinados e qualificados.
A figura 3.8 representa a análise de vibrações num equipamento.
Figura 3.8 - Análise de vibrações (http://www.fluke.com)
3.10.3.5 Análise de Motor
(Sullivan,2004) Em grande parte das fábricas e indústrias, os motores são o cerne do processo fabril, constituindo uma parte vital de muitos equipamentos produtivos. Ao longo dos últimos anos as técnicas de análise da condição de um motor têm evoluído no sentido de obter resultados mais precisos com o intuito de detetar a falha ainda no inicio, possibilitando fazer uma intervenção antes que a falha prejudique o processo produtivo ao qual o motor esta ligado.
O uso destas técnicas de manutenção preditiva para avaliar o estado de um motor, não tem evoluído tao rapidamente como outras técnicas preditivas, pois os equipamentos de análise, conforme representado na figura 3.9, continuam a ser bastante caros e requerem um alto grau de conhecimentos. No entanto os recentes avanços na portabilidade dos equipamentos de análise, e o aumento do número de entidades especializadas para executar este tipo de testes, tem contribuído para o avanço desta tecnologia.
Dos vários tipos de testes a motores, destacam-se os que combinam a deteção de falhas elétricas e mecânicas, como a análise vibratória e a termografia referidas anteriormente, e os testes de grandezas elétricas referidos como MCA (Motor Circuit Analysis) e MCSA (Motor Current Signature Analysis).
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terra para detetar anormalidades no motor. São feitas medidas periodicamente e registados os seus valores fazendo uma avaliação da condição atual e determinar quando seria necessária uma possível intervenção, não sendo possível tomar uma decisão baseada em poucas leituras. É uma técnica bastante útil e atualmente a principal na avaliação da parte elétrica dos motores. A grande desvantagem apresentada é que não permite fazer a avaliação com o motor ligado.
Outra ferramenta bastante útil na manutenção preditiva de um motor é a MCSA, um teste dinâmico que fornece um método não invasivo para detetar problemas mecânicos e elétricos em motores de equipamentos rotativos.
O motor atuando como um transdutor ou transmissor de energia, deteta as variações de carga mecânica e converte-as em variações de corrente elétrica. Estas variações de corrente elétrica são reflexo do estado do motor. Ao serem gravadas e produzidas por softwares para se obter
uma representação visual das frequências, permite analisar e diagnosticar o estado e as condições do motor.
É uma técnica preditiva um pouco complexa e dispendiosa.
A figura 3.9 representa a análise a um motor.
Figura 3.9 - Análise de motor (http://www.ips.us/field-services/predictive-preventive-maintenance/)
3.11
TPM
–
Manutenção Produtiva Total
(Pinto, C., 1999) A Manutenção Produtiva Total, abreviada do inglês Total Produtive Maintenance, é uma filosofia de gestão que envolve planeamento, execução, organização,
coordenação e controle, que foi introduzida no japão no início da década de setenta com forte envolvimento da JMA, Japan Management Association. A TPM através do investimento nas
pessoas e no melhoramento dos equipamentos e dispositivos, alcança a eficácia da própria estrutura organizacional da empresa. O investimento nas pessoas caracteriza-se por envolver o pessoal da produção ativamente na manutenção, pois é o operador quem melhor conhece o equipamento e lhe pode criar as melhores condições de funcionamento e as melhores condições para a prevenção de avarias.
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O objetivo principal da manutenção produtiva total é a eliminação total das falhas, defeitos e qualquer forma de desperdício, através da participação de todos.
(Cabral,1998) Para analisar o desempenho do TPM, existem indicadores que possibilitam determinar o mesmo, tais como:
A disponibilidade operacional DOP
Relaciona o tempo de funcionamento efetivo (Tfe) com o tempo de funcionamento possível (Tf).
Tf - Tempo de funcionamento possível, è o tempo total disponível, menos o tempo de paragens programadas.
Tpar - Tempo consumido com as paragens não programadas. Tfe - Tempo de funcionamento efetivo.
A taxa de velocidade (Tv)
Relaciona o tempo teórico de execução de uma operação e o tempo que essa operação demora a ser executada pelo equipamento em análise.
Tct – Tempo do ciclo teórico Tcr – Tempo do ciclo real
A taxa de funcionamento útil (Tfu)
Produção – Numero de peças produzidas A produtividade (PR)
Relaciona a taxa de funcionamento útil com a taxa de velocidade para exprimir o comportamento produtivo do equipamento.
A taxa de qualidade (TQ)
Relaciona o número de peças produzidas com o número de peças aprovadas.
A eficiência global do equipamento OEE
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(Cabral,1998) Para implementar a TPM são necessários oito pilares básicos:
Melhorias individualizadas das máquinas. Estruturação da manutenção autónoma. Estruturação da manutenção planeada.
Formação para incremento das capacidades do operador e do técnico da manutenção. Controlo inicial do equipamento e dos produtos.
Manutenção de qualidade. TPM nos escritórios.
Higiene, segurança e controlo ambiental.
(Cabral,1998) Com o TPM é possível esperar bons resultados, e podemos sintetiza-los em duas categorias:
Tangíveis:
Praticamente zero-avarias Fiabilidade das máquinas
Redução dos tempos de paragens de produção Diminuição dos defeitos de qualidade
Incremento da produtividade Redução dos acidentes de trabalho Economia de energia e ouros recursos
Intangíveis:
Aumento da motivação para o trabalho Criação de um ambiente agradável de trabalho Melhoria da imagem da empresa
Concluindo, a manutenção produtiva total representa uma metodologia de gestão com muito potencial, traduzindo-se numa nova atitude das pessoas e a uma formação e motivação do individuo mais profundas.
3.12
RCM
–
Manutenção Centrada na Fiabilidade
O RCM (Reliability Centered Maintenance),traduzido para português, manutenção centrada na
fiabilidade, é um conjunto de ações e procedimentos desenvolvidos com o intuito de diagnosticar e analisar os vários fatores que contribuem para a não fiabilidade de um equipamento, assim como as necessárias medidas a tomar para implementar a sua fiabilidade.
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(Pinto, A. 2002) A fiabilidade é a probabilidade que um equipamento possa desempenhar sua função pré-definida, por um determinado intervalo de tempo especificado, sob condições definidas de uso.
(Lafraia, 2001) A fiabilidade pode ser definida como o grau de “confiança” de que um determinado sistema, equipamento ou componente desempenhe a função para o qual foi projetado, durante o intervalo de tempo pré-determinado e sob as condições de operação padronizadas.
Representa um processo logico de decisão com o objetivo de constituir programas de manutenção, nomeadamente preventiva, mais eficientes, em qua as técnicas utilizadas levam em conta os defeitos e as probabilidades de avaria causados durante a produção, operação, armazenagem e manutenção dos equipamentos.
O RCM tem como objetivo principal determinar os serviços de manutenção mais adequados á importância dos ativos físicos nos processos produtivos, maximizando a disponibilidade e fiabilidade dos equipamentos, dentro de uma política de minimizar os custos.
(Pinto, A. 2002) Para garantir a satisfação dos clientes com a implantação da manutenção centrada na fiabilidade, aplica-se sete questões básicas:
De que forma podem falhar no cumprimento das suas funções?
Quais as causas de cada falha operacional?
O que acontece quando a falha ocorre (efeitos não económicos)?
Quais os encargos financeiros derivados da ocorrência de uma falha?
O que deve ser feito para prevenir ou bloquear cada falha?
O que deve ser feito, se não se encontrar uma tarefa preventiva apropriada?
Quais são as funções e padrões de desempenho desejados no atual contexto operacional?
É necessário também ter atenção aos seguintes fatores críticos de sucesso:
Definição precisa e clara dos objetivos a serem alcançados;
Consciencialização dos diferentes níveis hierárquicos (gerência, supervisão, execução);
Organização e planeamento de todas as ações de manutenção;
Delimitação rígida dos sistemas;
Controle e seleção dos dados e da documentação técnica que será utilizada, verificada ou gerada;
Avaliação preliminar dos eventuais softwares e hardwares necessários;
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(Tavares,1999) A redução das falhas não programadas, e o bom estado dos equipamentos, devido á utilização dos recursos de lubrificação, da organização, planeamento das intervenções alem da quase obrigatoriedade de um sistema de planeamento de manutenção computadorizado, é a base da manutenção centrada na fiabilidade.
3.12.1 Fiabilidade
(Monchy,1989) A fiabilidade é definida como a probabilidade de esse equipamento exercer as funções requeridas para que foi projetado, mantendo a qualidade do trabalho que executa durante a sua vida útil, sendo esta probabilidade constituída através de leis matemáticas e do histórico do equipamento.
(Pinto,V.,1994) Fiabilidade intrínseca é aquela que apenas depende da sua qualidade, variando com os anos e com fatores externos á ação humana, como a humidade, vibrações, temperatura, entre outros. Por outro lado a fiabilidade extrínseca é aquela que ao contrário da fiabilidade intrínseca varia com a ação humana, como a qualidade de manutenção, o tipo de uso e manuseio.
(Didelet,2003) Existe um parâmetro muito importante ao nível da fiabilidade, MTBF do inglês
mean time between failure, que representa a o tempo medio em que o equipamento funciona
sem problemas.
Neste tipo de análise, é possível, se for o caso, substituir a noção de tempo por outro tipo de unidade, como por exemplo, quilómetros.
TBF – tempo entre falhas (Time Between Failures), significa o intervalo de tempo que
decorre entre duas avarias consecutivas num determinado equipamento.
MTBF – representa o tempo medio dos TBF.
N – Numero de avarias verificadas no período.
λ – Taxa de Avarias
A figura 3.10 representa um gráfico do tempo médio entre falhas.
Figura 3.10 - Tempo médio entre falhas
